2019高中生物第四章第三节细胞呼吸第1课时细胞呼吸产生能量及细胞呼吸的过程学案1

· - 1 - 第1课时 细胞呼吸产生能量及细胞呼吸的过程

1.细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物 在活细胞内氧化分解为二氧化碳或其他产物，释 放出能量并生成ATP的过程。 2．有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，彻底氧化 分解有机物，产生二氧化碳和水，同时释放大量 能量的过程。 3．无氧呼吸是指在无氧或缺氧的条件下，生物的 活细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化 分解为C2H5OH和CO2或分解为C3H6O3等物质， 同时释放较少能量的过程。 4．有氧呼吸主要发生在线粒体内，无氧呼吸发生 在细胞质基质中。

1．细胞呼吸 (1)概念：细胞呼吸主要是指糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。 (2)特点：细胞呼吸是在温和条件下有机物被酶催化氧化分解，逐步释放能量的过程。 2．有氧呼吸 (1)概念：指细胞在氧气的参与下，彻底氧化分解有机物，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。 (2)场所：细胞质基质和线粒体。 (3)条件：需要多种酶催化。 (4)过程：[填图] ·

- 2 - (5)总反应式：

3．无氧呼吸 (1)概念：无氧呼吸是指在无氧或缺氧的条件下，生物的活细胞通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物氧化分解为乙醇和CO2或分解为乳酸等物质，同时释放少量能量的过程。 (2)场所：细胞质基质。 (3)反应式：

 C6H12O6――→酶 2C2H5OH＋2CO2＋能量，如酵母菌

C6H12O6――→酶 2C3H6O3＋能量，如乳酸菌

1．判断下列说法的正误 (1)细胞呼吸时只能消耗糖类(×) (2)水既是细胞有氧呼吸的底物，又是有氧呼吸的产物(√) (3)氧气的消耗和二氧化碳的生成发生在同一过程(×) (4)生物体内的细胞呼吸其能量是逐步释放的，这与有机燃料的燃烧有所不同(√) (5)细胞呼吸是在温和条件下进行的，需要多种酶的催化(√) 2．葡萄糖在细胞中通过有氧呼吸生成的终产物有( ) A．CO2 B．乙醇 C．乳酸 解析：选A 细胞有氧呼吸过程中如果以葡萄糖为底物，最终产物是CO2和水。 3．细胞呼吸中，吸入的O2最终生成了( ) A．CO2 B．H2O C．ATP 解析：选B 第三阶段O2与[H]结合生成H2O。 4．有氧呼吸的三个阶段中，二氧化碳产生于( ) A．第一阶段 B．第二阶段 C．第三阶段 解析：选B 有氧呼吸的第二阶段发生的变化是：丙酮酸和水反应，生成二氧化碳和大量的[H]，释放少量能量。 5．慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中，消耗氧气的是( ) A．第一阶段 B．第二阶段 C．第三阶段 解析：选C 有氧呼吸的第三阶段是还原氢与氧气结合生成水，因此氧气消耗发生在有氧呼吸的第三阶段。 6．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是( ) ①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧气 ④都产生ATP ⑤都有丙酮酸的生成过程 A．①②⑤ B．②③④ C．②④⑤ · - 3 - 解析：选C 线粒体是有氧呼吸的主要场所，无氧呼吸的场所是细胞质基质；有氧呼吸需要氧气，无氧呼吸

不需要氧气。 7．有氧呼吸过程中，合成大量ATP的阶段发生在( ) A．线粒体内膜上 B．线粒体外膜上 C．线粒体基质中 解析：选A 有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的还原氢与氧气反应生成水，合成大量ATP，发生在线粒体内膜上。

核心要点(一)| 有氧呼吸及无氧呼吸过程分析 1.细胞呼吸的过程 (1)有氧呼吸过程及场所(如下图)：

(2)无氧呼吸的过程(如下图)： 2．有氧呼吸与无氧呼吸的比较(以1 mol葡萄糖为例) 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质

条件 O2、酶、适宜温度 酶、适宜温度 · - 4 - 点 产物 6CO2、12H2O 2CO2＋2乙醇或2乳酸

能量 释放大量能量， 合成ATP多 释放少量能量， 合成ATP少

特点 有机物彻底氧化分解为无机物 有机物氧化分解不彻底，产物中有含有能量的小分子有机产物

相同点

联系 葡萄糖分解为丙酮酸的过程完全相同

实质 分解有机物，释放能量，合成ATP 意义 为生命活动提供能量

[名师点拨] 对细胞呼吸的几点认识 (1)相同呼吸底物、不同呼吸类型的代谢产物不同的直接原因是催化反应的酶不同，根本原因是不同生物体内的DNA不同。 (2)厌氧型生物不能进行有氧呼吸(如蛔虫、乳酸菌等)，但许多需氧型生物的某些细胞，仍可保留在缺氧条件下进行无氧呼吸的能力，如人在剧烈运动时骨骼肌细胞可进行无氧呼吸。 (3)动物细胞的有氧呼吸产物一定是水和二氧化碳，无氧呼吸的产物一定是乳酸。 (4)植物细胞无氧呼吸的产物一般是乙醇和二氧化碳，但马铃薯的块茎、甜菜的块根和玉米的胚芽进行无氧呼吸的产物是乳酸。 (5)兼性厌氧型的酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物都是CO2，有氧呼吸的特有产物是H2O，无氧呼吸的特有产物是乙醇。 [思考探究] (1)没有线粒体的生物，能否进行有氧呼吸？ 提示：能，原核生物没有线粒体，但许多原核生物却能进行有氧呼吸。 (2)酵母菌通过细胞呼吸产生CO2的场所有哪些？ 提示：酵母菌细胞无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸均可产生CO2，有氧呼吸只在线粒体中产生，无氧呼吸则在细胞质基质中产生。 [题组冲关] 1.右图表示生物体内的部分物质代谢过程，有关分析正确的是( ) A．①过程生成丙酮酸的同时产生少量的[H]和水 B．在人的细胞质基质中含有③和④过程所需的酶 C．在酵母菌体内，当②过程加强时，④过程会减弱 D．在具有细胞结构的生物体内，②过程的发生离不开线粒体 解析：选C ①过程为葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量的[H]和少量能量，不产生水；人的细胞质基质中能发生①和③过程，不能发生④过程；酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸产生乙醇和CO2，当有氧呼吸(②过程)加强时，无氧呼吸(④过程)会减弱；原核细胞无线粒体，也可以发生②过程。 · - 5 - 2．人体剧烈运动时，肌肉细胞呼吸作用的产物有( )

A．乙醇、二氧化碳、水、ATP B．水、二氧化碳、乳酸、乙醇 C．二氧化碳、乙醇、ATP D．水、二氧化碳、乳酸、ATP 解析：选D 人体剧烈运动时，肌肉细胞消耗能量较多，既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，有氧呼吸的产物有水、二氧化碳和ATP，无氧呼吸的产物有乳酸和ATP，故肌肉细胞呼吸作用的产物有水、二氧化碳、乳酸和ATP。

核心要点(二) | 呼吸类型的实验探究 1．常用实验装置(如下图)

在用以上装置测定发芽种子的呼吸类型时，假设呼吸底物只有葡萄糖。 2．三组装置的区别 (1)装置中的溶液种类不同，一是NaOH溶液，一是蒸馏水。 (2)种子是否具有活性：甲、乙均具活性，丙不具活性。 3．实验材料的作用 (1)NaOH的作用：NaOH溶液可以吸收装置中的CO2，装置中气体量的改变与CO2无关，只表示了是否消耗O2，即是否进行了有氧呼吸。 (2)蒸馏水的作用：蒸馏水既不吸收气体也不释放气体，则乙装置中的气体总量改变与O2的消耗量和CO2的产生量有关。 (3)死种子的作用：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所测定的生物灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 4．实验条件说明 (1)若用绿色植物进行呼吸速率测定，则整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。 (2)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应将装置及所测种子进行消毒处理。 5．现象与结论 · - 6 - 现象 结论 甲装置 乙装置

液滴左移 液滴不动 只进行有氧呼吸 液滴不动 液滴右移 只进行无氧呼吸 液滴左移 液滴右移 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

[名师点拨] 呼吸类型的确认方法 (1)据是否消耗O2。

(2)据有无CO2生成。

(3)据是否产生H2O。 [题组冲关] 3．以下甲、乙两图都表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不．正确的是( )

A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点 B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段 C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的氧浓度 · - 7 - D．甲图中氧浓度为d时没有乙醇产生

解析：选B 甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无氧呼吸，对应乙图中的A点；甲图中氧浓度为b时CO2的释放量大于O2的吸收量，说明既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度较大，应对应乙图中AC段之间；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(图甲中的c点)的氧浓度；氧浓度为d时，CO2的释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有乙醇产生。 4．有一瓶酵母菌和葡萄糖的混合培养液，当通入不同浓度的O2时，其产生的乙醇和CO2的量(mol)如下表所示： 氧浓度(%) a b c d 产生CO2的量 30 9 12.5 15 产生乙醇的量 0 9 6.5 6 下列叙述错误的是( ) A．氧浓度为a时，只进行有氧呼吸 B．b值对应的氧浓度为零 C．氧浓度为c时，经有氧呼吸产生的CO2为6 mol D．氧浓度为d时，有1/3的葡萄糖用于乙醇发酵 解析：选D 根据表格信息，结合有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可判断：在氧浓度为a时酵母菌只进行有氧呼吸，b时只进行无氧呼吸，c、d时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。氧浓度为d时有氧呼吸产生CO2的量为15－6＝9(mol)，消耗葡萄糖1.5 mol，无氧呼吸产生CO2的量为6 mol，消耗葡萄糖3 mol，故有2/3的葡萄糖用于乙醇发酵。